摘 要：公路橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性對(duì)交通運(yùn)輸?shù)捻槙持陵P(guān)重要。然而，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，公路橋梁受多種因素影響，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種病害。基于此，文章探討了公路橋梁在長(zhǎng)期使用過(guò)程中常見的病害類型及其成因，并針對(duì)這些病害提出相應(yīng)的維修施工方法，旨在為橋梁養(yǎng)護(hù)工作提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)，以確保橋梁的安全性和耐久性。

關(guān)鍵詞：公路橋梁 常見病害 維修施工

1 緒論

公路橋梁是聯(lián)系不同地區(qū)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)往來(lái)和發(fā)展的重要紐帶。在交通流量不斷增長(zhǎng)和使用年限不斷延長(zhǎng)的情況下，公路橋梁受到了嚴(yán)峻考驗(yàn)。病害的發(fā)生不僅會(huì)對(duì)橋梁外觀造成影響，而且還會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)安全及使用性能造成嚴(yán)重威脅。如果這些病害得不到及時(shí)地發(fā)現(xiàn)與恰當(dāng)?shù)靥幚?，就?huì)使橋梁結(jié)構(gòu)遭到破壞甚至倒塌，從而造成嚴(yán)重交通安全事故以及重大經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。因此，對(duì)公路橋梁常見病害以及行之有效的維修施工方法進(jìn)行深入地研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 對(duì)公路橋梁常見病害進(jìn)行維修的重要意義

對(duì)公路橋梁常見病害進(jìn)行維修具有極其重要的意義[1]。首先，從保障交通安全的角度來(lái)看，橋梁是溝通各區(qū)域的關(guān)鍵通道，橋梁安全狀況的好壞直接影響著過(guò)往車輛及行人的安全。對(duì)橋梁進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，如修復(fù)裂縫、剝落或腐蝕等問(wèn)題，能夠有效地避免橋梁結(jié)構(gòu)受損導(dǎo)致的交通事故，從而確保道路的安全和暢通。

其次，對(duì)橋梁病害進(jìn)行維修也是保持基礎(chǔ)設(shè)施完整的一項(xiàng)重要措施。橋梁作為我國(guó)最主要的基礎(chǔ)設(shè)施，其完好程度直接關(guān)系著我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定可靠。通過(guò)定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)與修復(fù)，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)與治理橋梁中的潛在問(wèn)題，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，使橋梁保持良好的使用狀況，進(jìn)而保持國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施完整性。

最后，維修橋梁病害還能有效降低經(jīng)濟(jì)損失。橋梁病害若得不到及時(shí)維修，可能會(huì)逐漸惡化，最終導(dǎo)致橋梁無(wú)法正常使用，甚至需要重建。這樣不但要花費(fèi)大量資金與時(shí)間，而且還會(huì)給周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)負(fù)面影響[2]。因此，及時(shí)對(duì)橋梁病害進(jìn)行修復(fù)能夠避免橋梁損壞所造成的重大經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定起到強(qiáng)有力的保障作用。綜上所述，對(duì)公路橋梁常見病害進(jìn)行維修具有十分重要的意義。

3 公路橋梁常見病害

3.1 橋體裂縫

橋體裂縫是公路橋梁極為常見且危害較大的病害。從外觀上，裂縫形態(tài)多樣，包括橫向裂縫、縱向裂縫和斜向裂縫等。橫向裂縫一般與橋梁的縱軸方向垂直，大多發(fā)生在梁體的受彎區(qū)域；在橋梁的長(zhǎng)度方向上，縱向的裂痕經(jīng)常出現(xiàn)，特別是在箱梁的腹板部分；斜向裂縫通常與主拉應(yīng)力的方向有關(guān)，且多產(chǎn)生于梁體支座周圍。

其成因復(fù)雜多樣。荷載因素就是其中最主要的一個(gè)原因，隨著交通量的增加，車輛荷載越來(lái)越大，特別是超重車輛經(jīng)常行駛，使得橋梁在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)受到過(guò)大的應(yīng)力作用，超過(guò)橋體混凝土抗拉強(qiáng)度就容易開裂。此外，溫度變化也不容小覷。在晝夜溫差較大和季節(jié)更替的情況下，橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分由于熱脹冷縮而發(fā)生不協(xié)調(diào)的變形，導(dǎo)致溫度應(yīng)力而誘發(fā)裂縫的出現(xiàn)?；炷磷陨硖匦酝瑯雨P(guān)鍵，水泥水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，若散熱不及時(shí)，內(nèi)部溫度過(guò)高，與表面形成較大溫差，便會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮開裂。同時(shí)，混凝土收縮還包括干燥收縮，在其硬化過(guò)程中水分逐漸散失，體積收縮，若受到約束便易形成裂縫。再者，地基不均勻沉降也會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，致使橋體開裂。

3.2 鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕是公路橋梁上比較常見的一種現(xiàn)象，對(duì)橋梁的耐久性造成了嚴(yán)重的影響。銹蝕鋼筋表面有銹斑產(chǎn)生，鋼筋截面面積隨銹蝕的增加而縮小，力學(xué)性能下降

導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要因素是外界侵蝕介質(zhì)的侵入[3]?；炷帘Ｗo(hù)層猶如鋼筋的“防護(hù)衣”，當(dāng)保護(hù)層厚度不足、施工質(zhì)量欠佳致使其密實(shí)度不夠時(shí)，外界的氧氣、水分以及氯離子等有害物質(zhì)便容易滲入。尤以氯離子為甚，其侵蝕性極強(qiáng)，可使鋼筋表面鈍化膜受到破壞，并在水、氧作用下對(duì)鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。另外，橋梁所處的環(huán)境比較惡劣，比如臨近海邊的地區(qū)、化工廠等地方的空氣中有很多腐蝕性氣體以及鹽分的存在，這些都將加快鋼筋銹蝕的過(guò)程。

3.3 表層問(wèn)題

公路橋梁表層問(wèn)題涉及諸多方面，主要表現(xiàn)為混凝土剝落、麻面和蜂窩等。混凝土剝落的表現(xiàn)形式是表層混凝土的剝落和內(nèi)部鋼筋的外露；麻面即在混凝土表面上呈現(xiàn)密集的細(xì)小凹坑；蜂窩則是混凝土內(nèi)部存在蜂窩狀孔洞，骨料間砂漿不足。

這些表層問(wèn)題主要源于施工過(guò)程中的缺陷?；炷翝仓^(guò)程中，如果振搗不足，混凝土內(nèi)的空氣不能排出體外，則會(huì)產(chǎn)生蜂窩、麻面等缺陷。模板表面凹凸不平、未經(jīng)清洗或脫模劑刷涂不勻等也可使混凝土表面發(fā)生粘連和拆模過(guò)程中表層的破壞。同時(shí)，混凝土配合比不合理，如水泥用量過(guò)少、砂率過(guò)低等，也會(huì)影響混凝土的和易性與粘結(jié)性，引發(fā)表層問(wèn)題。另外，受外界環(huán)境凍融循環(huán)的影響，寒冷地區(qū)混凝土內(nèi)水分凍結(jié)膨脹并融化收縮，重復(fù)作用也會(huì)使得混凝土表層漸趨松散和剝離。

3.4 橋梁下?lián)?/p>

橋梁下?lián)霞礃蛄涸谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)豎向變形過(guò)大的現(xiàn)象。輕微下?lián)蠒r(shí)，可能僅影響行車舒適性，表現(xiàn)為車輛行駛時(shí)有顛簸感；嚴(yán)重下?lián)蟿t會(huì)威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全。

其產(chǎn)生原因主要與橋梁結(jié)構(gòu)特性和長(zhǎng)期受力狀態(tài)有關(guān)。一方面，如果在設(shè)計(jì)階段沒有充分估計(jì)橋梁的承載能力，在實(shí)際交通荷載高達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)隨時(shí)間的推移而長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，造成材料的疲勞破壞，剛度下降，繼而出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象[4]。另一方面，由于施工質(zhì)量方面的原因，例如預(yù)應(yīng)力施加不充分，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等等，都會(huì)導(dǎo)致橋梁的初始結(jié)構(gòu)性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，更容易在以后的使用過(guò)程中產(chǎn)生下?lián)犀F(xiàn)象。此外，長(zhǎng)期環(huán)境因素如溫度變化和濕度影響都會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)材料性能帶來(lái)負(fù)面影響，并加快下?lián)系陌l(fā)展速度。

3.5 鋪裝裂縫

公路橋梁鋪裝層裂縫現(xiàn)象比較普遍，其裂縫形式主要包括網(wǎng)狀開裂、縱向開裂以及橫向開裂等。這些裂縫不僅會(huì)影響橋面平整度，降低行車舒適性，還會(huì)加快雨水和其他有害物質(zhì)下滲，腐蝕橋梁主體結(jié)構(gòu)。

鋪裝裂縫與很多因素有關(guān)。首先，車輛荷載的重復(fù)作用是一個(gè)重要的誘因，車輪撞擊橋面并產(chǎn)生磨耗使得鋪裝層受到很大的應(yīng)力，尤其是在車輛啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁的區(qū)域，這種應(yīng)力集中現(xiàn)象更加顯著，極易引發(fā)裂縫。其次，鋪裝層和橋面板粘結(jié)性能也非常關(guān)鍵。如果粘結(jié)不牢，受車輛荷載及溫度應(yīng)力的影響，二者容易發(fā)生相對(duì)位移而使鋪裝層出現(xiàn)裂縫。再者溫度的變化對(duì)于鋪裝層有明顯的影響，日夜與季節(jié)的溫差會(huì)使得鋪裝層材料產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，在伸縮變形的限制下，會(huì)產(chǎn)生裂縫。另外，鋪裝材料品質(zhì)差，例如瀝青混凝土配合比不太合理、骨料強(qiáng)度不夠等等，都會(huì)使鋪裝層抗裂性下降，增加裂縫產(chǎn)生的可能性。

4 公路橋梁常見病害的維修施工方法

4.1 橋體裂縫的維修施工方法

處理結(jié)構(gòu)性裂縫時(shí)需先找出裂縫成因，針對(duì)具體裂縫采取施工加固對(duì)應(yīng)部位。對(duì)于橋體裂縫的維修施工，可采用多種方法。對(duì)寬度在0.2mm以下的細(xì)微裂縫，可以用表面封閉法進(jìn)行處理，首先將裂縫表面清洗干凈，然后均勻地涂上環(huán)氧樹脂膠泥將裂縫封閉起來(lái)。對(duì)寬度在0.2mm以上的裂縫宜采用壓力灌漿法進(jìn)行灌漿，需在裂縫處鉆孔，安裝灌漿嘴，并進(jìn)行封堵，再經(jīng)壓力灌漿設(shè)備向裂縫內(nèi)灌注環(huán)氧樹脂和其他灌漿材料，至裂縫灌漿完全。在裂縫對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度產(chǎn)生影響的情況下，可以通過(guò)粘貼碳纖維布的方法對(duì)其加固修補(bǔ)，先將裂縫表面處理后再切割出適當(dāng)大小的碳纖維布，涂上粘結(jié)膠將其平整地貼于混凝土表面，并將氣泡排出，當(dāng)粘結(jié)膠凝固時(shí)可實(shí)現(xiàn)裂縫加固修復(fù)。

4.2 鋼筋銹蝕的維修施工方法

對(duì)于鋼筋銹蝕較輕的情況，可采用人工除銹或機(jī)械除銹。人工除銹是使用鋼絲刷和砂紙等刀具，小心地去除鋼筋表面銹跡，直到露出金屬光澤為止。對(duì)于機(jī)械除銹，電動(dòng)除銹機(jī)是一個(gè)高效的選擇。對(duì)銹蝕比較嚴(yán)重的鋼筋需首先鑿開鋼筋四周混凝土保護(hù)層，鑿開范圍應(yīng)比鋼筋銹蝕部位大，通常每邊應(yīng)超過(guò)銹蝕部位50-100mm[5]。接著，將鋼筋除銹，除銹后用水清洗鋼筋表面以除去殘余銹渣及灰塵。在鋼筋除銹之后，如果鋼筋的截面損失很小，可以用環(huán)氧樹脂砂漿修補(bǔ)鋼筋。將環(huán)氧樹脂、固化劑和砂按照特定的比例混合并攪拌均勻，然后涂抹在鋼筋的銹蝕區(qū)域，涂抹的厚度應(yīng)根據(jù)鋼筋的銹蝕程度來(lái)確定，通常是2-5mm。涂好后用抹刀抹平表面，以符合原鋼筋的光滑。為了增強(qiáng)鋼筋耐久性，對(duì)修補(bǔ)好的鋼筋進(jìn)行表面防銹漆處理，防銹漆應(yīng)涂得均勻、不漏刷，使其不會(huì)再輕易發(fā)生腐蝕生銹的情況。

4.3 表層問(wèn)題的維修施工方法

對(duì)混凝土表層存在問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ)施工時(shí)，對(duì)于剝落情況，需要先將剝落處松散混凝土徹底清理干凈，以形成規(guī)整、邊緣整齊的修補(bǔ)面。然后用水將修補(bǔ)面漂洗到完全潤(rùn)濕而不積水為止，然后涂上界面劑，提高粘結(jié)力。然后，采用比原混凝土強(qiáng)度級(jí)別高出1級(jí)的細(xì)石混凝土分層澆筑而成，各層厚度不得大于300mm且振搗致密，澆筑后養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于七天。針對(duì)麻面及蜂窩等問(wèn)題，需要用鋼絲刷對(duì)麻面處進(jìn)行清理，除去浮漿及松散顆粒，然后進(jìn)行清洗，再使用接近混凝土色澤的水泥砂漿進(jìn)行涂抹修補(bǔ)，夯實(shí)使得粘結(jié)牢固，表面光潔。蜂窩小的可采用相同的方法進(jìn)行修復(fù)，大的需支設(shè)模板并澆筑高一級(jí)細(xì)石混凝土，強(qiáng)化振搗以保證充填密實(shí)，拆除模板后進(jìn)行表面修整。

4.4 橋梁下?lián)系木S修施工方法

當(dāng)橋梁下?lián)嫌山Y(jié)構(gòu)剛度不足引起時(shí)，可以通過(guò)增設(shè)支撐來(lái)加強(qiáng)。在橋梁下方合適位置設(shè)置臨時(shí)或永久支撐，支撐可采用鋼管、型鋼等材料。支撐設(shè)置應(yīng)依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式及下?lián)锨闆r合理設(shè)計(jì)，以保證支撐能有效分擔(dān)橋梁荷載，并降低梁體跨中彎矩以控制下?lián)献冃?。建立支撐時(shí)，需要注意支撐和橋梁結(jié)構(gòu)之間連接是否牢固，可以通過(guò)焊接和螺栓進(jìn)行連接。另外，體外預(yù)應(yīng)力加固通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)外施加預(yù)應(yīng)力來(lái)改善其受力狀態(tài)，并提高承載能力與剛度。在施工過(guò)程中，體外預(yù)應(yīng)力束設(shè)置方案應(yīng)先結(jié)合橋梁實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)。再在橋上設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置穿入預(yù)應(yīng)力束。預(yù)應(yīng)力束由張拉設(shè)備張拉并施加設(shè)計(jì)所需預(yù)應(yīng)力。張拉時(shí)，張拉力及伸長(zhǎng)量應(yīng)嚴(yán)格控制，以保證預(yù)應(yīng)力的精確施加。體外預(yù)應(yīng)力加固法能有效減小橋梁的下?lián)献冃危岣邩蛄旱某休d能力，但施工技術(shù)要求較高，需要專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行操作。

4.5 鋪裝裂縫的維修施工方法

對(duì)鋪裝裂縫進(jìn)行修補(bǔ)施工時(shí)，可以根據(jù)裂縫的情況采用不同的辦法。對(duì)寬度較窄的裂縫可以進(jìn)行灌縫，首先要將裂縫中的雜物進(jìn)行清理，然后均勻地注入具有較好粘結(jié)性、柔韌性、耐候性的密封膠，確保填充飽滿、表面平整，完成后撒上一層細(xì)砂防止粘起。在裂縫比較嚴(yán)重而形成局部破損的情況下，可以采用局部修補(bǔ)法，切除破損部位的鋪裝層，對(duì)基層進(jìn)行清理和修復(fù)，涂刷粘層油后鋪設(shè)與原鋪裝層相同材料的混凝土，控制好厚度和平整度，壓實(shí)成型與周邊銜接緊密。如果鋪裝裂縫面積較大，對(duì)橋面的使用性能造成了嚴(yán)重的影響，那么就可以考慮對(duì)其進(jìn)行重新鋪裝，拆除原有鋪裝層，清理橋面板表面，噴灑防水層，鋪設(shè)新鋪裝材料，嚴(yán)格按照施工工藝施工，確保鋪裝層質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

5 公路橋梁病害防治措施

5.1 切實(shí)做好公路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)

日常養(yǎng)護(hù)維修是防止公路橋梁病害產(chǎn)生和發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。一是需要定期清洗橋梁外觀，及時(shí)去除橋體表面灰塵、雜物及粘附污染物。這些材料的長(zhǎng)期累積有可能腐蝕混凝土和加速鋼筋的銹蝕。如在某些工業(yè)污染區(qū)域內(nèi)，由于空氣中酸性氣體和灰塵的混入，遇水生成酸性溶液而腐蝕橋梁混凝土。二是重視橋梁排水系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工作。保證排水管道的暢通，避免橋面由于積水造成鋪裝層的破壞，同時(shí)積水的下滲也會(huì)對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)造成一定的影響。定期查看排水口有無(wú)雜物堵塞現(xiàn)象，并及時(shí)更換破損排水管道。三是加強(qiáng)橋梁伸縮縫和支座等關(guān)鍵部位維護(hù)。伸縮縫應(yīng)經(jīng)常清除雜物以確保其能夠自由伸縮；支座需要定期對(duì)支座位移、變形進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)加注潤(rùn)滑油以保證支座的正常運(yùn)行，降低由于這些構(gòu)件失效而導(dǎo)致橋梁病害的發(fā)生率。

5.2 全面加強(qiáng)公路橋梁性能檢測(cè)

性能檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)公路橋梁可能存在的病害隱患。一方面，可以采用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，如無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)和雷達(dá)檢測(cè)。超聲波檢測(cè)可以用來(lái)探測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷，例如裂縫深度和空洞尺寸；雷達(dá)檢測(cè)可以檢測(cè)鋼筋的位置、銹蝕程度和混凝土層的厚度。通過(guò)上述技術(shù)可以為橋梁結(jié)構(gòu)做一次全方位的“體檢”。另一方面，制定科學(xué)合理檢測(cè)周期。對(duì)新建成的橋梁，可以在使用初期適當(dāng)?shù)乜s短檢測(cè)周期，并密切注意性能的變化；對(duì)服役時(shí)間較長(zhǎng)的橋梁，應(yīng)該提高檢測(cè)頻率，并結(jié)合其病害發(fā)展規(guī)律，從而有針對(duì)性地制定檢測(cè)方案。同時(shí)，對(duì)每一次的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)以進(jìn)行對(duì)比分析，準(zhǔn)確掌握橋梁性能的變化趨勢(shì)，從而對(duì)病害的預(yù)防和治理提供有力的依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理應(yīng)著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，全面權(quán)衡費(fèi)用、安全性及效益等多重因素，全面提倡實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的理念，對(duì)橋梁出現(xiàn)的各種常見病害進(jìn)行及時(shí)處置。以此提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，為駕乘人員營(yíng)造一個(gè)安全、可靠的行駛環(huán)境。

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